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Auspuffbremseinrichtung für Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Abgasturboaufladung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Auspuffbremseinrichtung für Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Abgasturboaufladung und je nach der Zylinderzahl wenigstens zwei von den Zylinderauslassöffnungen zur Turbine führenden, vor der Turbine absperrbaren Auspuffleitungen. Für den Betrieb derartiger Abgasturbinen wird im wesentlichen die kinetische Energie des Abgasstromes ausgenützt. Es soll daher zur Verringerung von Energieverlusten das Volumen der Auspuffleitung vor der Turbine möglichst klein sein und es müssen je nach der Zylinderzahl und der Zündfolge zwei oder mehrere Auspuffleitungen vorgesehen werden, damit sich die Auspuffströme von den Zylindern zur Turbine nicht gegenseitig stören.
Eine gute Wirkung einer Auspuffbremse bedingt dagegen ein möglichst grosses Volumen des Aufnahmeraumes vor dem Absperrorgan der Auspuffleitung, dem die Abgasströme möglichst aller Zylinder zugeleitet werden sollen.
Es ist nämlich für eine starke Bremswirkung ein hoher Auspuffgegendruck erforderlich, der nur durch Zusammenarbeit möglichst aller Zylinder bei grossem Aufnahmevolumen erreicht werden kann. Eine Erweiterung des Aufnahmevolumens durch Verlegung der Absperrorgane der Auspuffleitung hinter die Turbine ist praktisch undurchführbar, da die Abdichtungen der Turbine dem hohen Druck nicht standhalten und Ölverluste eintreten. Die Forderungen zur weitgehenden Ausnützung der Energie der Auspuffgase durch die Abgasturbinen stehen also gerade im Gegensatz zu den für eine gute Bremswirkung gestellten Bedingungen.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen Auspuffbremseinrichtung, die ohne Beeinträchtigung der Turbinenleistung eine starke Bremswirkung ergibt.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass der während des Turbinenbetriebes zur Aufnahme der Abgase je Auspufftakt vorhandene Raum vor den Auspufföffnungen für den Bremsvorgang durch Verbindung der Auspuffleitungen untereinander oder mit einer zusätzlichen Kammer vergrösserbar ist. Demnach bleibt die zur Erzielung einer hohen Turbinenleistung erforderliche Gesamtanordnung gewahrt, dennoch aber wird eine gegenüber den bekannten Ausführungen bedeutend erhöhte Bremswirkung erzielt, da während der Bremsung das Aufnahmevolumen vergrössert ist, alle Zylinder in einen gemeinsamen Raum ausschieben und somit die Voraussetzungen zur Erzielung eines hohen und gleichmässigen Auspuffgegendruckes erfüllt sind. Es kann für jede Auspuffleitung eine eigene und auf das erforderliche Volumen ab-
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bunden sind.
Wegen der bei Kraftfahrzeugen meist sehr beengten Einbauverhältnisse ist jedoch die unmittelbare Verbindung der Auspuffleitung untereinander am zweckmässigsten, zumal sich auch eine wesentliche Verringerung des Bauaufwandes ergibt. Bei der unmittelbaren Verbindung der Auspuffleitungen wird eine ausreichende Vergrösserung des Aufnehmerraumes erzielt, da für jeden Auspuffvorgang das Volumen beider bzw. aller Auspuffleitungen zur Druckspeicherung zur Verfügung steht, wogegen bisher immer nur eine Auspuffleitung als Aufnehmerraum dient.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist zwischen den Auspuffleitungen eine verschliessbare Verbindungsöffnung vorgesehen, wobei das Verschlussorgan der Verbindungsöffnung einerseits und die mit ihm
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betrieb und ihre Verbindung im Bremsbetrieb gewährleistet ist. Die Auspuffleirungen liegen unmittelbar aneinander und die verschliessbare Verbindungsöffnung in der Trennwand bringt eine merkbare Vergrösserung des schädlichen Raumes mit sich.
Um möglichst gleich lange Wege der Abgasströme zum gemeinsamen Aufnahmeraum zu erreichen, ist erfindungsgemäss die Verbindungsöffnung etwa in der Mitte der Zylinderreihe angeordnet.
Eine besonders einfache und zweckmässige Konstruktion ergibt sich, wenn die Verschluss- bzw. Absperrorgane der Verbindungsöffnung und der Auspuffleitungen als auf parallelen Achsen gelagerte Klappen ausgebildet sind, die bei geschlossener Verbindungsöffnung bzw. geöffneter Auspuffleitungen in Parallelebenen liegen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 den Teil einer Auspuffanlage vor der Abgasturbine schematisch im Schaubild und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 im grösseren Massstab.
Mit l, 2,3 und 4 sind die Auslassöffnungen der 4 Zylinder einer Viertai't-Brennkraftmaschine bezeichnet, wobei für die Auslassöffnungen 1 und 4 eine gemeinsame Auspufssejmg ! und für die Auslass- öffnungen 2 und 3 eine gemeinsame Auspuffleitung 6 vorgesehen sind. In den beiden Auspuffleitungen 5 und 6 ist knapp vor der (nicht dargestellten) Abgasturbine je eine AuspuffIdappe " und 8 angeordnet. Mit 9 ist eine etwa in der Mitte der Zylinderreihe angeordnete Verbindungsöffnung zwischen den beiden Auspuffleitungen 5 und 6 bezeichnet, die durch eine Klappe 10 verschlossen werden l (ann. Die Klappen 7 und 8 befinden sich jeweils in Öffnungsstellung, wenn die Klappe 10 geschleh ; ist und umgekehrt.
Die Klappen 7 und 8 und die Klappe 10 sind durch ein Gestänge 11 miteinander geküppelt und werden gemeinsam betätigt. Es ist ersichtlich, dass die Achsen 12,13 und 14 der Klappen 7, 8 und 10 parallel angeordnet sind und dass diese Klappen beim üblichen Fahrbetrieb in piralieleii liegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Auspuffbremseinrichtung für Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Abgasturboaufladung und je nach der Zylinderzahl wenigstens zwei von den Zylinderauslassöffnungen zur Turbine fuhrenden, für die Bremsung vor der Turbine absperrbaren Auspufföffnungen, dadurch gekennzeichnet, dass der während des Tur-
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den Bremsvorgang durch Verbindung der Auspuffleitungen (5, 6) untereinander or : "'1 mit einer zusatzlichen Kammer vergrösserbar ist.